钢板筒仓的通风方式及选择

3. 1 钢板筒仓的通风

通风是保证钢板筒仓储粮安全的重要手段。通风有利于仓内储粮降温散湿, 平衡仓内温差, 抑制害虫的生长、抑制微生物的繁殖及防止水分转移, 防止粮食结露霉变[6]。根据进入粮堆中空气的动力不同, 可将通风分为自然通风和机械通风两类[7]。

自然通风不配备专用风机, 利用空气的热压和风力造成的风压来实现粮堆内外气体的交换, 效率低, 要受天气和地理条件的制约, 因而适用面窄[7]。根据笔者的经验, 仅有少数对储存期要求短(一般在15天以内, 夏季在7天内) 的企业选用。

机械通风是更常用、更有效的通风储粮技术。钢板筒仓机械通风系统可以促进仓内粮堆气体交换, 平衡粮食温度和水分, 防止发热霉变。通风系统的作用是创造低温环境, 改善粮食储存环境, 防止水分转移, 降温散湿, 排除堆内异味, 若在熏蒸后散气, 还可以抑制虫害、霉菌的发生和蔓延, 同时具有除尘、防爆的作用。

钢板筒仓常采用的机械通风方式是:在钢板筒仓底设置通风机, 通过通风管道将外界干燥的空气(或冷却的气体) 导入仓内的通风地槽(或通风地笼、通风管等) , 扩散的气体不断与仓内粮堆间湿热空气进行热交换, 在仓顶设置的轴流风机(或仓顶自然透气孔) 协同作用下, 能及时排出仓内粮面的湿热空

气, 不但加速仓内空气定向流动, 而且防止由于仓体内外温差大而引起的结露现象; 同时, 可以调节仓顶空间温度, 散掉上层和表层湿热, 防止上层和表层粮食受高温的影响。从而达到降低粮温, 平衡温湿度的目的。

3. 2 钢板筒仓通风设计[8]

3. 2. 1 设计依据

国家和行业现行标准、规范和规定。例如: 粮食钢板筒仓设计规范! (GB 50322∀2001) ; 机械通风储粮技术规程! (LS/T 1202∀2002) 。#钢板筒仓的环境和基本条件。∃储存粮食的品种、储存性质、储存周期等。%仓体的结构尺寸、结构形式、仓容量等。3. 2. 2 设计原则

保证通风效果的均匀性, 能迅速降温、散湿。#基本技术参数选择合理。∃工艺简捷、布置合理、安装方便。%通风系统整体达到经济实用、安全可靠。

3. 2. 3 设计基本程序

根据仓体结构尺寸选择通风系统布置方式。#确定基本的技术参数。∃工艺计算、选择设备。%绘制图纸。

3. 3 钢板筒仓通风方式设计

钢板筒仓通风效果的优劣一般来讲, 取决于2点: 设计的通风量多少、风压高低; #另一个重要的影响因素是筒仓的通风方式。常见的通风方式有:地槽式、地上笼、单管通风、多管通风、径向通风、垂直通风、无风道通风等。每一种通风方式必须考虑将通风机吹入的风量均匀地导入粮堆中, 避免局

3. 3. 1 锥底仓的通风方式

锥底仓的出料方式为锥斗型, 利用出料锥底的锥斗或者土建回填坡上设通风道, 向仓内进行通风。(1) 环型风网通风, 常用于小直径(< 8m ) 钢板筒仓。即在出料锥斗上开设洞孔, 通过几根通风管(管端铺通风筛板) 向仓内粮堆进行通风的方式。这种通风方式系统安装简单, 使用维护方便, 投资小。不足的是通风截面小, 局部通风, 因此通风降温效果不明显, 往往需要较长时间才能将粮堆的温度降低到安全要求范围, 如图8

所示。

图8 环型风网通风示意图

(2) 仓内回填坡上地槽通风, 即在仓基础回填坡上开设地槽, 地槽上口铺通风筛板与回填面齐平。风道布置数量与筒仓直径相关, 直径越大, 布置风道数量越多。这种通风方式与环型风网相比, 投资增加不多, 但通风效果非常明显, 因而被广泛采用, 如图9

所示。

图9 仓内回填坡上地槽通风示意图

(3) 回填坡上地上笼通风, 就是在仓基础回填坡面上安装地上笼, 方式与通风地槽的形式相似, 通风效果也较好。但通风地笼必须经强度计算, 保证足够的承压强度, 在制作安装上难度较大, 对基础的要求也较高, 地笼与回填坡面还必须有可靠牢固的连

接, 以避免粮食与地笼间长时间的摩擦, 流动冲击, 给地笼装置带来损坏, 如图10

所示。

图10 回填坡上地上笼通风示意图

锥底仓通风方式在小直径筒仓上应用较广泛, 其中回填坡上开设通风地槽的方式应用广泛, 不仅经济, 而且安装和使用十分方便。3. 3. 2 平底仓的通风方式

平底仓是常见大型筒仓的出料方式, 由于其直径大, 如果采用回填坡形式, 将会增加大量的回填坡土建费用, 而且会损失大量的仓容, 所以大直径筒仓常采用平底形式, 采用清仓机进行出料。平底仓通风则有两大种类, 一种是在基础内设置通风地槽, 地

槽上铺设通风筛板(具有一定的开孔率和支撑强度) 与基础上表面齐平; 另一种是在仓基础面上铺设地上笼(需经过支撑强度的计算) 。另外根据钢板筒仓直径的大小又可分以下几类:

(1) 单台风机向一只筒仓内供风, 如&Y ∋型风道(图11) 、& ∋型风道(图12) 。常适用于较小型钢板筒仓。

图11 &Y ∋型风道

图12 & ∋型风道

&Y ∋和& ∋型风道通风方式:通风道线路简单, 风量及压头损失小, 基础施工要求不高, 通风道安装相对容易, 但风量分布相对不均, 存在局部通风量过大或过小现象。

(2) 2台风机向一只筒仓内供风。这种方式布置的形式较多。有:梳形风道(图13) 、放射形风道(图14) 、双&一∋字形风道(图15) 、双&H ∋形风道(图16) 、粮食仓储技术

李青松等:粮食钢板筒仓的出料方式和通风系统设计(下)

双&土∋形风道(图17) 等,

常用于中等型钢板筒仓。

梳形风道和放射形风道较双&一∋字形风道和双&H ∋形风道通风面积大, 风量及压头损失小, 风量分布相对均匀, 但基础施工及通风道安装相对难度较大。(3) 4台风机向一只筒仓内供风, 这种通风方式也较多, 有4&F ∋形风道(图18) 、多环型风道(图19) 、放射型风道(图20) 、梳型风道(图21) 、4&丰∋形风道(图22) 等, 常用于大直径的筒仓

[9]

。

&F ∋形风道通风面积大, 对称分布, 但容易引起风量分布不均, 主要是风道相互垂直直角较多, 风通行不畅, 压头损失大。现设计时已考虑将&F ∋形风道通道上的直角改成斜角。

多环型风道通风均匀性好, 土建施工及通风筛板安装困难, 使用并不广泛。

放射型风道通风均匀性不好, 土建施工及通风筛板安装困难, 使用并不广泛。

梳型风道通风均匀性一般。

(4) 8台风机向一只筒仓内供风, 这种通风方式是对通风要求非常高而设计的。有:加宽射线型风道, 如图23。加宽射线型风道通风均匀性好, 适用

于超大直径筒仓。

图23 加宽射线型风道

(5) 全底板通风方式:即在仓底部铺满通风筛板, 进行仓底全截面上通风。该方式常用于对粮食

物料储存要求较高的钢板筒仓工程, 如种子储存工程、油菜籽储存工程等, 如图24

所示。

图24 全底板通风方式

平底仓通风方式, 总体上讲, 通风效果一般较好, 风道易于对称布置, 可做到较大的通风截面积, 从而易于风量的均匀分布; 相对而言土建基础的投资和通风筛板等设备的投资略大。

3. 3. 3 通风槽和通风地笼的对比[9]

通风道的剖面形式有两种, 一种为地槽形式(如图25) , 即利用土建坡设通风道。另一种为地上笼形式, 位于粮仓之上。地上笼常见的有圆形(如图26) 、半圆形、三角形、矩形和方形。地上笼形式常适用于对已建好的筒仓进行通风改造。二者各有其优缺点, 地槽形式造价低, 通风面积小, 通风系统阻力大, 通风效果差。地上笼形式造价高, 通风面积大, 通风系统阻力小, 通风效果好。地槽形式普遍应用于立筒仓,

地上笼形式普通应用于房式仓。

图25 地槽风道剖面图

图26 地上笼风道剖面图

3. 3. 4 通风方式选择

通风道布置的形式多种多样, 具体选择何种方案, 主要应考虑仓内储粮的储藏特性、储存期限、品质要求、筒仓的出料方式、通风性能造价比较, 兼顾进出钢板筒仓的机械设备自动化水平、生产效率、建设用地的不同地质条件等等[10]。评价通风道性能的布置形式的优劣, 主要看其通风均匀性和气流途径比。根据 储粮机械通风技术规程! 筒仓最大空气途径比小于1 8。试验分析, 多环形风道通风效果最好。放射形通风地槽和梳型通风地槽的局部区域的最大气流途径比达到2 0, 超过了 储粮机械通风技术规程! 中的要求

[11]

。

钢板筒仓通风系统需要专业研究, 由专业人员进行系统设计。我国钢板筒仓建设起步晚, 工艺设计尚不完善, 通风系统不健全, 造成钢板筒仓使用单位夏季储粮困难或仅作短期周转仓用。2001年, 国家有关部门颁布的 粮食钢板筒仓设计规范! (GB

50322∀2001) 中对通风工艺设计有了初步的规定, 机械通风储粮技术规程! (LS/T 1202∀2002) 中也有针对筒仓通风工艺设计的内容, 但是在工艺参数和阻力计算公式的选用上存在着缺陷。因此, 钢板筒仓通风系统要设计完善还有许多的困难。随着钢板筒仓技术的发展, 应用范围的扩大和使用经验的积累, 通风工艺设计水平应会得到逐步的提升, 设计理论也将会进一步深入和完善。